特許 7023579 応答力発生装置および応答力発生装置を備えた車載用表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-14

(45)【発行日】2022-02-22

(54)【発明の名称】応答力発生装置および応答力発生装置を備えた車載用表示装置

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/04 20060101AFI20220215BHJP

   H01F 7/16 20060101ALI20220215BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20220215BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20220215BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20220215BHJP

【ＦＩ】

B06B1/04

H01F7/16 B

G06F3/041 480

B60R11/02 C

B60R16/02 630L

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018081069

(22)【出願日】2018-04-20

(65)【公開番号】P2019188285

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-01-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000101732

【氏名又は名称】アルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(72)【発明者】

【氏名】加藤 一成

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１７７３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６０２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１８２２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６２４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２２８２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１５５０１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１８８７５３２（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０６Ｂ １／０４

Ｈ０１Ｆ ７／１６

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｂ６０Ｒ １１／０２

Ｂ６０Ｒ １６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一部が操作部とされた操作対象部材に、応答力を与える応答力発生装置において、
応答力発生方向とその逆方向に向け直線軌跡に沿って往復移動する所定の質量を有する移動体と、共に前記移動体に移動力を与える第２ソレノイドおよび前記第２ソレノイドよりも前記応答力発生方向の前方に位置する第１ソレノイドとを有しており、
前記第１ソレノイドは、前記移動体と共に移動する第１可動磁芯と、前記第１可動磁芯を前記応答力発生方向に向けて吸引する第１固定磁芯とを備え、前記第２ソレノイドは、前記移動体と共に移動する第２可動磁芯と、前記第２可動磁芯を前記応答力発生方向に向けて吸引する第２固定磁芯とを備え、
前記第１ソレノイドと前記第２ソレノイドに通電されたときに、前記第１ソレノイドと前記第２ソレノイドとで、前記移動体が前記直線軌跡に沿う応答力発生方向に向けて吸引されることを特徴とする応答力発生装置。

【請求項2】

前記第１ソレノイドと前記第２ソレノイドに、同時に通電する駆動回路が設けられている請求項１記載の応答力発生装置。

【請求項3】

前記移動体を前記応答力発生方向と逆方向の復帰方向へ付勢する復帰ばね部材が設けられている請求項１または２記載の応答力発生装置。

【請求項4】

前記応答力発生方向に移動した前記移動体が当たる衝突受け部材と、前記復帰方向へ移動した前記移動体が当たる戻り緩衝部材とが設けられており。
前記直線軌跡に沿う方向の弾性率は、前記衝突受け部材が、前記戻り緩衝部材よりも高い請求項３記載の応答力発生装置。

【請求項5】

前記第１ソレノイドが発揮する駆動力の中心線と前記第２ソレノイドが発揮する駆動力の中心線とが同一線上にあり、
前記移動体の重心が移動する移動線と、前記中心線とが、同一線上に存在せずに、平行に位置している請求項１ないし４のいずれかに記載の応答力発生装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれかに記載された応力発生装置を備え、
前記操作対象部材が、表示画面を有していることを特徴とする車載用表示装置。

【請求項7】

前記操作対象部材の移動方向を、前記直線軌跡に沿う方向に規制する規制案内機構が設けられている請求項６記載の車載用表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、操作対象部材に設けられた操作部が手または指で操作されたときに、ソレノイドの動作によって操作対象部材に対して応答力を迅速に与えることができる応答力発生装置および応答力発生装置を備えた車載用表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のタッチ操作入力装置は、ディスプレイの画面に複数の操作機能項目が表示されており、入力パッドをタッチ操作することによって、前記操作機能項目のいずれを選択入力することができる。このとき、制御部の信号に基づいてソレノイドが作動し、入力パッドが振動させられる。入力パッドの操作位置に応じて異なる振動を発生させることで、操作者は、画面を見なくてもどの部分をタッチ操作しているのか確認できるものとなっている。

【0003】

特許文献２に電磁ソレノイドに関する発明が記載されている。この電磁ソレノイドは、リニア電磁ソレノイドが２個組み合わされており、２個の電磁ソレノイドの内部で１個の可動鉄心が往復移動できるように収納され、可動鉄心に負荷が接続されている。正弦波電圧信号発生器から一方のリニア電磁ソレノイドの巻線に正弦波信号が与えられ、この正弦波信号が位相器を経て他方のリニア電磁ソレノイドの巻線に与えられる。２個のリニア電磁ソレノイドの巻線に位相差を有する交番電流を与えることで、可動鉄心を交番信号の周波数の２倍の周波数で往復駆動することができる、というものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０００－１９４４２７号公報

【文献】特開平４－１０７８０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１などに記載されているように、入力パッドが操作されたときに、操作者に反力を与えることは公知であり、特許文献１と特許文献２に記載された発明は、共にソレノイドを動作させることで、入力パッドに振動を与えている。しかしながら、入力パッドに振動を与えるだけでは操作者に認識させる操作反力として十分とはいえない。特に、車載用の操作対象部材は、走行中に車体が振動し続けているため、ソレノイドで発生する振動のみで、操作者が明確に認識できる十分な強度の操作反力を与えるのは難しい。

【0006】

また、特許文献２の第１図に示されているように、ソレノイドで駆動される負荷は所定の弾性係数（ばね係数）を有し、この弾性係数に伴って可動部が固有振動数を持つため、ソレノイドの巻線に通電してから、負荷が動作し始めるまで固有振動数の周期に対応した時間遅れが発生するのを避けることができない。そのため、入力パッドが指などで操作された直後に、制御部から指令が出され、ソレノイドが始動してから可動部で指に感じるだけの加速度が発生するまでに時間を要し、操作者は操作タイミングと操作反力を感じるタイミングとの間に時差を感じることになって、迅速な操作反力を得るのが難しくなっている。

【0007】

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ソレノイドの動作により、迅速にしかも大きな衝撃の応答力を発生することができる応答力発生装置および応答力発生装置を備えた車載用表示装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、少なくとも一部が操作部とされた操作対象部材に、応答力を与える応答力発生装置において、
応答力発生方向とその逆方向に向け直線軌跡に沿って往復移動する所定の質量を有する移動体と、共に前記移動体に移動力を与える第２ソレノイドおよび前記第２ソレノイドよりも前記応答力発生方向の前方に位置する第１ソレノイドとを有しており、
前記第１ソレノイドは、前記移動体と共に移動する第１可動磁芯と、前記第１可動磁芯を前記応答力発生方向に向けて吸引する第１固定磁芯とを備え、前記第２ソレノイドは、前記移動体と共に移動する第２可動磁芯と、前記第２可動磁芯を前記応答力発生方向に向けて吸引する第２固定磁芯とを備え、
前記第１ソレノイドと前記第２ソレノイドに通電されたときに、前記第１ソレノイドと前記第２ソレノイドとで、前記移動体が前記直線軌跡に沿う応答力発生方向に向けて吸引されることを特徴とするものである。

【0009】

本発明の応答力発生装置は、前記第１ソレノイドと前記第２ソレノイドに、同時に通電する駆動回路が設けられているものである。

【0010】

本発明の応答力発生装置は、前記移動体を前記応答力発生方向と逆方向の復帰方向へ付勢する復帰ばね部材が設けられていることが好ましい。

【0011】

さらに本発明の応答力発生装置は、前記応答力発生方向に移動した前記移動体が当たる衝突受け部材と、前記復帰方向へ移動した前記移動体が当たる戻り緩衝部材とが設けられており、
前記直線軌跡に沿う方向の弾性率は、前記衝突受け部材が、前記戻り緩衝部材よりも高いことが好ましい。

【0012】

本発明の応答力発生装置は、前記第１ソレノイドが発揮する駆動力の中心線と前記第２ソレノイドが発揮する駆動力の中心線とが同一線上にあり、
前記移動体の重心が移動する移動線と、前記中心線とが、同一線上に存在せずに、平行に位置しているものとして構成することも可能である。

【0013】

次に、本発明の車載用表示装置は、前記のいずれかに記載された応力発生装置を備え、前記操作対象部材が、表示画面を有していることを特徴とするものである。

【0014】

本発明の車載用表示装置は、前記操作対象部材の移動方向を、前記直線軌跡に沿う方向に規制する規制案内機構が設けられていることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明の応答力発生装置は、所定の負荷を有する移動体を、第１ソレノイドで応答力発生方向へ吸引すると共に第２ソレノイドで応答力発生方向へ押し出すように動作させるため、移動体を大きな加速度で移動させることができ、操作対象部材に対して衝撃的で操作者が感じやすい強度の応答力を与えることができる。また、第１ソレノイドの駆動力と第２ソレノイドの駆動力で、可動体を応答力発生方向へ移動させるため、駆動指令が出されてから、操作者が応答力を感じるまでの時間を短くでき、操作者に対して大きな加速度の応答力を迅速に与えることが可能になる。

【0016】

また、本発明の車載用表示装置では、車体振動が作用していても、前記応答力発生装置で発生する応答力を操作者が感度良く認識できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態の応答力発生装置を備えた車載用表示装置を前方から見た斜視図、

【図2】本発明の実施形態の応答力発生装置を備えた車載用表示装置を後方から見た斜視図、

【図3】本発明の実施形態の応答力発生装置を後方から見た斜視図、

【図4】図３に示す応答力発生装置の主要部である加速度発生部を拡大した拡大斜視図、

【図5】図４に示す応答力発生装置の主要部をＶ－Ｖ線で切断した平断面図、

【図6】本発明の第２実施形態の応答力発生装置の主要部である加速度発生部を示す拡大斜視図、

【図7】本発明の実施形態の応答力発生装置を構成する回路ブロック図、

【図8】（Ａ）は本発明の実施形態の応答力発生装置の動作タイミングを示す線図、（Ｂ）は比較例の応答力発生装置の動作タイミングを示す線図、

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１と図２に、本発明の実施形態の応答力発生装置２０を備えた車載用表示装置１が示されている。車載用表示装置１および応答力発生装置２０は、Ｚ１方向が前方でＺ２方向が後方である。Ｚ１方向は車室内に向けられる表示方向であり、Ｚ２方向は車両の進行方向の前方に向けられる。Ｘ１方向が左方向でＸ２方向が右方向、Ｙ方向が上下方向である。

【0019】

車載用表示装置１は、基台２を有している。基台２は合成樹脂材料や軽金属材料で形成されている。基台２は、支持基台３と固定基台４を有している。固定基台４は、車室内の前方のダッシュボードまたはインストルメントパネルの内部または表面に固定される。支持基台３と固定基台４は、Ｘ１－Ｘ２方向と平行な回動軸（図示省略）を介して連結されており、支持基台３は、前記回動軸を支点として、固定基台４上で前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）へ回動自在である。あるいは、支持基台３が固定基台４に回動することなく固定されており。固定基台４が、昇降機構や前後移動機構さらには回動支持機構の可動部とされていてもよい。

【0020】

支持基台３は、前方（Ｚ１方向）に解放された支持空間３ａを有しており、支持空間３ａの内部に操作対象部材５が配置されている。操作対象部材５は表示パネルであり、カラー液晶表示セルやエレクトロルミネッセンス表示セルなどの表示セルを有している。表示セルは表示画面６を有しており、表示画面６は、支持空間３ａの開放部から前方（Ｚ１方向）に露出し、表示方向である車室内に向けられている。

【0021】

車載用表示装置１では、表示画面６に表示セルで生成された画像が表示されるとともに、表示画面６が、透明なタッチセンサＳを有する操作部となっている。タッチセンサＳは、透明基板に複数の透明電極が設けられて構成された静電容量式センサである。表示画面６に操作者の指が触れると、電極で検知される静電容量が変化し、このときの静電容量の分布の変化により、指が触れた座標位置が検知される。または、タッチセンサＳは、全面に透明電極が形成された透明基板に、同じく全面に透明電極が形成された透明フィルムが隙間を介して対向する抵抗式センサである。抵抗式センサは、透明フィルムのいずれかの箇所が押されると、透明フィルムに形成された透明電極と、透明基板に形成された透明電極とが短絡し、透明電極の縁部に設けられた電極部から短絡部までの抵抗値の変化が検知されて、指が触れた座標位置が判定される。なお、操作対象部材５では、表示画面６以外の領域に、操作部として、タッチセンサＳが設けられ、あるいは機構式の押釦スイッチなどが設けられていてもよい。

【0022】

操作対象部材５は、支持空間３ａの内部で、少なくともＸ１－Ｘ２方向へわずかに移動できる余裕を有して配置されている。図２に示すように、支持基台３に支持穴７が開口し、操作対象部材５に固定された支持ねじ部材８と支持穴７との間に弾性ブッシュが介在している。支持穴７と支持ねじ部材８および弾性ブッシュで弾性支持機構が構成されており、弾性ブッシュの弾性変形により、操作対象部材５が支持空間３ａの内部で少なくともＸ１－Ｘ２方向にわずかに移動自在に支持されている。

【0023】

図２に示すように、支持基台３と操作対象部材５との間に規制案内機構１０が設けられている。規制案内機構１０は、Ｘ１－Ｘ２方向に延びる軸体１１と、軸体１１のＸ１側の端部とＸ２側の端部のそれぞれに固定されている一対の固定ブラケット１２，１２を有している。Ｘ１－Ｘ２方向に離れて位置している固定ブラケット１２，１２の間には、軸体１１が挿通されている一対の軸受け部材１３，１３が設けられている。固定ブラケット１２，１２と軸受け部材１３，１３のいずれか一方が、支持基台３に固定され、他方が操作対象部材５に固定されている。図２に示すように、軸体１１にワッシャ１６が固定されており、Ｘ２側の軸受け部材１３とワッシャ１６との間に圧縮コイルばね１４が設けられており、軸体１１は圧縮コイルばね１４の内部に挿通されている。

【0024】

規制案内機構１０によって、操作対象部材５は、支持基台３に対してＸ１－Ｘ２方向へのみ動作できるように支持されている。また、圧縮コイルばね１４により、操作対象部材５のＸ１－Ｘ２方向の不要ながたつきの発生が防止されている。さらに、軸体１１と、支持基台３または操作対象部材５との間にＹ方向に延びる引っ張りコイルばね１５が掛けられており、操作対象部材５の支持基台３に対するＹ方向の不要ながたつきの発生が防止されている。

【0025】

図３に示すように、応答力発生装置２０は、伝達支持部材２１と、伝達支持部材２１の下部に固定された加速度発生部３０とから構成されている。伝達支持部材２１は、金属板や合成樹脂板などのＸ１－Ｘ２方向へ剛性の高い部材で構成されている。図２に示すように、伝達支持部材２１は、支持基台３の下端部から支持空間３ａの内部に向けて上向きに挿入されている。伝達支持部材２１は、操作対象部材５の後方（Ｚ２方向）に向く背面と支持基台３の前方（Ｚ１方向）に向く前面との間に位置し、伝達支持部材２１に形成された固定穴２１ａが、操作対象部材５の背面に固定ねじで固定されている。また、加速度発生部３０は固定基台４の内部空間に収納されている。固定基台４の内部空間内で動作する加速度発生部３０で発生したＸ１方向に向く加速度は、伝達支持部材２１を介して操作対象部材５に伝達され、操作対象部材５の表示画面６に触れて操作している指や手に対して、Ｘ１方向の加速度による応答力が作用する。

【0026】

図３と図４および図５に示すように、加速度発生部３０には、支持ブラケット２２が設けられている。支持ブラケット２２は金属板または合成樹脂材料などで形成されておりＸ１－Ｘ２方向の剛性が高く構成されている。図４に示すように、支持ブラケット２２には支持穴２２ａが形成されている。図３に示すように、支持穴２２ａに挿通された支持ねじ２３が伝達支持部材２１の下部にねじ止めされて、支持ブラケット２２が伝達支持部材２１の下部に固定されている。加速度発生部３０は、第１ソレノイド３１と第２ソレノイド３５、および第１ソレノイド３１と第２ソレノイド３５とで駆動される移動体４０を有している。加速度発生部３０で発生する加速度の作用方向すなわち応答力発生装置２０の応答力発生方向は、Ｘ１方向である。

【0027】

図５に示すように、第１ソレノイド３１は、鋼板などの磁性材料板で形成された支持ヨーク３２を有しており、支持ヨーク３２は、固定ねじ２４によって支持ブラケット２２に固定されている。支持ヨーク３２には、Ｘ１側に位置する支持片３２ａとＸ２側に位置する支持片３２ｂが折り曲げ形成されており、支持片３２ａと支持片３２ｂは、互いに平行に対向している。支持片３２ａと支持片３２ｂとの間に円筒状の第１ボビン３３ａが固定されている。第１ボビン３３ａは非磁性材料で形成されており、第１ボビン３３ａの外側に第１コイル３３ｂが巻かれている。第１ボビン３３ａの内部のＸ１側部分に第１固定磁芯３４が設けられている。第１固定磁芯３４は、鉄などの磁性材料で形成されており、Ｘ１側の支持片３２ａに圧入や溶接などの手段で固定されている。

【0028】

図５に示すように、第２ソレノイド３５は、鋼板などの磁性材料板で形成された支持ヨーク３６を有しており、支持ヨーク３６は、固定ねじ２４によって支持ブラケット２２に固定されている。支持ヨーク３６には、Ｘ１側に位置する支持片３６ａとＸ２側に位置する支持片３６ｂとが折り曲げ形成されており、支持片３６ａと支持片３６ｂとが互いに平行に対向している。支持片３６ａと支持片３６ｂとの間に円筒状の第２ボビン３７ａが固定されている。第２ボビン３７ａは非磁性材料で形成されており、第２ボビン３７ａの外側に第２コイル３７ｂが巻かれている。第２ボビン３７ａの内部のＸ１側部分に第２固定磁芯３８が設けられている。第２固定磁芯３８は、鉄などの磁性材料で形成されており、Ｘ１側の支持片３６ａに圧入や溶接などの手段で固定されている。

【0029】

移動体４０は、質量体４１を有している。質量体４１は鉄などの磁性材料で直径がやや大きい円柱状に形成されており、所定の質量を有している。質量体４１には、Ｘ１方向に延びる円柱形状の第１可動磁芯４２が一体に形成されている。第１可動磁芯４２は質量体４１よりも直径が細く形成されている。第１可動磁芯４２は、第１ソレノイド３１に設けられた支持ヨーク３２の支持片３２ｂに開口する穴部３２ｃの内部に挿入されて、第１ボビン３３ａの内部でＸ１－Ｘ２方向に摺動自在に挿入されている。第２ソレノイド３５では、第２ボビン３７ａの内部に円柱形状の第２可動磁芯４３がＸ１－Ｘ２方向に摺動自在に挿入されている。第２可動磁芯４３にはＸ１方向に延びる連結軸４３ａが一体に形成されている。連結軸４３ａは第２可動磁芯４３よりも小径に形成されている。連結軸４３ａは、支持ヨーク３６の支持片３６ａに形成された穴部３６ｃの内部をＸ１方向に通過し、連結軸４３ａは、質量体４１に圧入されるなどして固定されている。

【0030】

第１可動磁芯４２が第１ボビン３３ａの内部に摺動自在に挿入され、第２可動磁芯４３が第２ボビン３７ａの内部に摺動自在に挿入されていることにより、移動体４０は、Ｘ１－Ｘ２方向に延びる直線軌跡に沿って往復移動自在に支持されている。加速度発生部３０は、Ｘ１方向が応答力発生方向である。第１ソレノイド３１は、移動体４０に対して、応答力発生方向（Ｚ１方向）に向けて吸引力を発揮する吸引動作ソレノイドとして機能し、第１コイル３３ｂに通電されると、第１固定磁芯３４に第１可動磁芯４２が磁気吸着される。第２ソレノイド３５は、移動体４０に対して、応答力発生方向（Ｚ１方向）に向けて押圧力を発揮する押圧動作ソレノイドとして機能し、第２コイル３７ｂに通電されると、第２固定磁芯３８に第２可動磁芯４３が磁気吸着され、移動体４０に対して、応答力発生方向（Ｚ１方向）に向けて押圧力が作用する。

【0031】

図５に示すように、加速度発生部３０は、第１ソレノイド３１において第１可動磁芯４２を吸引する駆動力の作用中心線Ｏ１と、第２ソレノイド３５において第２可動磁芯４３を押圧する駆動力の作用中心線Ｏ２とが、Ｘ１－Ｘ２方向に延びる同一線上に位置している。また、移動体４０の重心がＸ１－Ｘ２方向に移動する移動線は、作用中心線Ｏ１，Ｏ２と一致している。

【0032】

移動体４０は、質量体４１の一部に小径部４１ａが形成されており、小径部４１ａにリング部材４４が装着されている。リング部材４４にばね掛け部４４ａが形成され、支持ブラケット２２にもばね掛け部２２ｂが形成されており、ばね掛け部４４ａとばね掛け部２２ｂとの間に、引っ張りコイルばねで形成された復帰ばね部材４５が掛けられている。復帰ばね部材４５の弾性力により、移動体４０は、常に応答力発生方向（Ｘ１方向）と逆方向である復帰方向（Ｘ２方向）へ付勢されている。

【0033】

図５に示すように、支持ヨーク３２に形成された支持片３２ｂのＸ２方向に向く外面に衝突受け部材４６が接着されて固定されている。支持ヨーク３６に形成された支持片３６ａのＸ１方向に向く外面に戻り緩衝部材４７が接着されて固定されている。第１コイル３３ｂと第２コイル３７ｂに通電されると、移動体４０が応答力発生方向（Ｘ１方向）へ移動して質量体４１が衝突受け部材４６に衝突し、衝突衝撃（衝突加速度）による応答力が発生する。衝突受け部材４６は、大きな衝突音が発生せず、しかも第１ソレノイド３１を介して支持ブラケット２２および伝達支持部材２１に大きな衝撃力（加速度：Ｇ）を作用させることが必要である。よって、衝突受け部材４６は、硬質ゴムや硬質な合成樹脂材料で形成されている。戻り緩衝部材４７は、復帰ばね部材４５の弾性力で移動体４０が復帰方向（Ｘ２方向）へ復帰させられたときの衝撃力を緩和し、緩衝機能と、衝突音の抑制機能を発揮するものであるため、比較的軟質なゴム材料や軟質な合成樹脂材料などの弾性体で形成されている。

【0034】

衝突受け部材４６をＸ１方向に向けて圧縮変形させるときの弾性係数（縦弾性係数）をｋ１とし、戻り緩衝部材４７をＸ２方向に向けて圧縮変形させるときの弾性係数（縦弾性係数）をｋ２としたときに、ｋ１がｋ２よりも十分に大きい（ｋ１＞＞ｋ２）ことが必要である。

【0035】

図７に、応答力発生装置２０に付属する回路部の回路構成が示されている。表示画面６に設けられたタッチセンサＳの検知出力は検出回路５１で検知され、検出回路５１においてタッチセンサＳに対する指の接触位置が解析されて制御部５０に通知される。制御部５０からの駆動指令はソレノイド駆動回路５２に与えられ、ソレノイド駆動回路５２から、第１ソレノイド３１の第１コイル３３ｂと第２ソレノイド３５の第２コイル３７ｂに駆動電流が同時に通電される。第１コイル３３ｂと第２コイル３７ｂには、パルス状の短時間の駆動電流が同時に与えられる。この駆動電流は、各コイル３３ｂ，３７ｂに１回与えられ、または時間を空けて複数回与えられる。第１コイル３３ｂと第２コイル３７ｂは巻き数が同じでインピーダンスが同じである。第１コイル３３ｂに与えられる駆動電流のピーク値と、第２コイル３７ｂに与えられる駆動電流のピーク値は一致していることが好ましい。周期が同じでピーク値が同じとなるパルス状の駆動電流が、第１コイル３３ｂと第２コイル３７ｂに同時に与えられることで、ソレノイド駆動回路５２の回路構成を簡単にできる。

【0036】

次に、応答力発生装置２０の動作を説明する。
図５には、第１コイル３３ｂと第２コイル３７ｂに通電されていない停止状態の応答力発生装置２０が示されている。停止状態では、復帰ばね部材４５の弾性力で移動体４０が復帰方向（Ｘ２方向）へ引かれている。質量体４１は戻り緩衝部材４７に当接しており、質量体４１のＸ１側の端部と衝突受け部材４６との間に、移動体４０の移動方向（Ｘ１－Ｘ２）である直線軌跡に沿って間隔δが空けられている。

【0037】

図１と図２に示す車載用表示装置１では、操作対象部材５の操作部である表示画面６に表示された画像を参照しながら、表示画面６のいずれかの箇所に操作者の指または手を触れさせると、タッチセンサＳからの検知出力が図７に示す検出回路５１で検出されて、指が画像のどの部分に触れたかが判別され、検出回路５１から制御部５０に検出信号が与えられる。なお、操作対象部材５に設けられる操作部のセンサとして、前記タッチセンサＳに加えて表示画面６が指で押されたときの操作対象部材５のＺ２方向への動きを検知するフォースセンサが設けられていてもよい。この場合には、表示画面６が指で押されたときに、フォースセンサから制御部５０に検出信号が与えられる。

【0038】

制御部５０は、検知信号を受けると、表示画面６に表示されている画像の画像信号から、どのような操作が行われたかを判別し、意図した操作に基づく処理動作が開始される。また、制御部５０が前記検知信号を受けると、制御部５０からソレノイド駆動回路５２にソレノイド駆動指令が出される。

【0039】

ソレノイド駆動回路５２が、制御部５０からソレノイド駆動指令を受けると、ソレノイド駆動回路５２から第１ソレノイド３１の第１コイル３３ｂと第２ソレノイド３５の第２コイル３７ｂに対して、パルス状の駆動電流が同じピーク値で同じタイミングで同時に与えられる。第１コイル３３ｂと第２コイル３７ｂに対しては、駆動電流が１回与えられ、あるいは時間を空けて複数回与えられる。

【0040】

第１ソレノイド３１の第１コイル３３ｂに通電されると、第１固定磁芯３４が磁化されて、第１可動磁芯４２が第１固定磁芯３４に吸引され、同時に第２ソレノイド３５の第２コイル３７ｂに通電されると、第２固定磁芯３８が磁化されて、第２可動磁芯４３が第２固定磁芯３８に吸引される。移動体４０は、第１ソレノイド３１によってＸ１方向へ吸引され、第２ソレノイド３５によってＸ１方向へ押圧され、この吸引力と押圧力がほぼ同じ大きさで同時に作用する。よって、移動体４０は大きな加速度でＸ１方向へ移動し、質量体４１が衝突受け部材４６に衝突し、衝突による加速度が第１ソレノイド３１に作用する。衝撃による加速度は、支持ブラケット２２に伝達され、さらに伝達支持部材２１を介して操作対象部材５に伝達されて、操作対象部材５にＸ１方向の加速度が衝撃的に作用し、この加速度が表示画面６から操作者の指または手に応答力として与えられる。

【0041】

図２に示すように、操作対象部材５と支持基台３との間に規制案内機構１０が設けられ、操作対象部材５が支持基台３に対してＸ１－Ｘ２方向へのみ移動できるように規制されている。そのため、加速度発生部３０で発生するＸ１方向への衝撃的な加速度が、操作対象部材５をＸ１方向へのみ動かすように作用しやすくなる。よって車体振動によって表示画面が前後方向（Ｚ１－Ｚ２方向）へ常に揺れていても、表示画面６がＸ１方向へ大きな加速度で動くため、操作者の指または手に応答力を効果的に感じさせることが可能になる。

【0042】

図８（Ａ）は、実施形態の応答力発生装置２０が動作したときに、操作対象部材５に作用する加速度の変化を示している。横軸が経過時間（ｔ）であり、縦軸がＸ１方向の加速度（Ｇ）である。経過時間（ｔ）の始点は、制御部５０からソレノイド駆動回路５２にソレノイド駆動指令が与えられた時刻である。ソレノイド駆動指令が与えられると、ソレノイド駆動回路５２から第１ソレノイド３１と第２ソレノイド３５に同時に駆動電流が与えられ、移動体４０がＸ１方向へ直ちに動くため、図８（Ａ）に示すように、ソレノイド駆動指令から表示画面６に応答力が作用するまでの動作時間Ｔ１を短くすることができる。しかも、第１ソレノイド３１と第２ソレノイド３５とで、移動体４０がＸ１方向へ同時に駆動されるため、質量体４１のＸ１方向への加速度が大きく、衝突受け部材４６に与えられる衝撃による加速度が大きくなる。よって、表示画面６をＸ１方向へ動作させる加速度（Ｇ）のピーク値が大きくなり、操作者の指に大きな応答力を与えることが可能になる。

【0043】

また、衝突受け部材４６をＸ１方向に向けて圧縮変形させるときの弾性係数（縦弾性係数）ｋ１を、戻り緩衝部材４７をＸ２方向に向けて圧縮変形させるときの弾性係数（縦弾性係数）ｋ２よりも十分に大きくしている。質量体４１が、衝突受け部材４６に衝突したときに、応答力発生装置２０と操作対象部材５とがＸ１方向に動くときの固有振動数は、衝突受け部材４６の弾性係数ｋ１と、操作対象部材５および応答力発生装置２０の質量とで決められるが、前記弾性係数ｋ１を大きくすることで、固有振動数が高くなり振動周期が短くなるため、これによっても動作時間Ｔ１を短縮することができるようになる。

【0044】

図８（Ｂ）は、比較例の応答力発生装置の動作を示している。比較例の応答力発生装置は、移動体のＸ１側に設けられたソレノイドがＸ１方向へ吸引力を発揮し、Ｘ２側に設けられたソレノイドがＸ２方向へ吸引力を発揮する。そして、移動体が引っ張りコイルばねでＸ１方向へ付勢されている。比較例では、制御部からソレノイド指令信号が出されると、最初にＸ２側のソレノイドに通電されて移動体がＸ２方向へ引かれ、引っ張りコイルばねが伸びる。その直後に、Ｘ２側のソレノイドへの通電が断たれ、同時にＸ１側のソレノイドに通電されて、Ｘ１側のソレノイドで移動体がＸ１方向へ吸引され、移動体が衝突受け部材に衝突し、操作対象部材に加速度が与えられる。

【0045】

図８（Ｂ）に示すように、比較例の応答力発生装置では、ソレノイド動作指令が出されると、Ｘ２側のソレノイドが吸引動作し、その後にＸ１側のソレノイドが吸引動作するものであるため、ソレノイド動作指令が出されてから表示画面に応答力が作用するまでの動作時間Ｔ２が長くなる。また、移動体をＸ１方向へ移動させる力は、Ｘ１側のソレノイドの吸引力と、引っ張りコイルばねの弾性力だけであるため、加速度（Ｇ）のピーク値は、図８（Ａ）に示す実施形態の応答力発生装置２０による加速度のピーク値よりも低くなる。

【0046】

図６に、本発明の第２実施形態の応答力発生装置に設けられた加速度発生部１３０が示されている。

【0047】

この加速度発生部１３０は、Ｘ２側に第１ソレノイド１３１が設けられ、Ｘ１側に第２ソレノイド１３５が設けられている。第１ソレノイド１３１は、第１コイルに通電したときに、Ｘ２方向への吸引力を発揮する吸引動作ソレノイドであり、第２ソレノイド１３５は、第２コイルに通電したときにＸ２方向への押圧力を発揮する押圧動作ソレノイドである。第１ソレノイド１３１の駆動力の作用中心線Ｏ１と、第２ソレノイド１３５の駆動力の作用中心線Ｏ２とが同一線上にある。移動体１４０は支持ブラケット１２２にＸ１－Ｘ２方向へ移動自在に支持されており、第１ソレノイド１３１と第２ソレノイド１３５の駆動力が移動体１４０に伝達される。移動体１４０の重心がＸ１－Ｘ２方向へ移動する移動線は、前記作用中心線Ｏ１，Ｏ２と一致しておらず、作用中心線Ｏ１，Ｏ２と平行である。この構造では、第１ソレノイド１３１と第２ソレノイド１３５の間に、移動体１４０と並ぶようにして、他の部材を配置することができる。

【0048】

第１ソレノイド１３１の可動磁芯には、移動体１４０を復帰方向（Ｘ１方向）へ付勢する復帰ばね部材１４５が設けられている。また支持ブラケット１２２には、移動体１４０が応答力作用方向（Ｘ２方向）へ移動したときに当たる衝突受け部材１４６が設けられている。第２実施形態の加速度発生部１３０でも、第１ソレノイド１３１の吸引力と、第２ソレノイド１３５の押圧力によって、移動体１４０が応答力作用方向（Ｘ２方向）に向けて大きな加速度で動作させられる。

【0049】

なお、前記実施形態は、操作対象部材５が表示画面を有しているが、操作対象部材はこれに限られるものではなく、例えば自動車の車室内に設けられたインストルメントパネルの一部などが、静電容量式センサや機構式の操作釦を備えた操作対象部材であり、この操作対象部材に応答力を発生させるものであってもよい。

【0050】

また、実施形態の応答力発生装置２０は加速度発生部３０，１３０の加速度が伝達支持部材２１を介して操作対象部材５に与えられるが、加速度発生部３０，１３０が、操作対象部材５に取付けられて、加速度発生部３０，１３０から操作対象部材５に直接に加速度が作用するものであってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 車載用表示装置
２ 基台
３ 支持基台
４ 固定基台
５ 操作対象部材
６ 表示画面
１０ 規制案内機構
１１ 軸体
２０ 応力発生装置
２１ 伝達支持部材
３０ 加速度発生部
３１ 第１ソレノイド
３２ 支持ヨーク
３３ａ 第１ボビン
３３ｂ 第１コイル
３４ 第１固定磁芯
３５ 第２ソレノイド
３６ 支持ヨーク
３７ａ 第２ボビン
３７ｂ 第２コイル
３８ 固定磁芯
４０ 移動体
４１ 質量体
４２ 第１可動磁芯
４３ 第２可動磁芯
４５ 復帰ばね部材
４６ 衝突受け部材
４７ 戻り緩衝部材
５０ 制御部
５２ ソレノイド駆動回路
１３０ 加速度発生部
１３１ 第１ソレノイド
１３５ 第２ソレノイド
１４０ 移動体
１４５ 復帰ばね部材
１４６ 衝突受け部材
Ｏ１，Ｏ２ 作用中心線
Ｓ タッチセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】